液壓爬模在橋梁變截面薄壁空心墩中的施工技術分析

敖順通、楊雄峰、陳立彥

（西南交通建設集團股份有限公司，云南昆明650501）

0 引言

道路橋梁施工的關鍵環節在于薄壁空心墩，由于薄壁空心墩施工具有環境復雜、精度控制要求高等特征，對施工過程和施工技術要求較高。因此，有必要分析液壓爬模系統的應用方式，助力于薄壁空心墩的施工過程。

1 液壓爬模系統分析

1.1 液壓爬模系統結構

一套完整的液壓爬模系統，包括模板、支架、預埋件等組成部分。其中模板系統細分為內模系統和外模系統，這兩個系統均由木工字梁、維薩板等結構組成，對內外模系統的提升處理采用不同方式，在提升外模系統時采用液壓頂升系統，在提升內模系統時采用井筒操作平臺，借助塔吊的提升力量。液壓爬模系統的支架系統采用液壓爬模方式，支架系統的具體組成部分包括上下架體、操作平臺、防傾斜調節系統、可調斜撐等。液壓爬模系統的預埋件系統則包括受力螺桿、高強度螺桿、爬錐等；關于液壓爬模系統的液壓系統，具體包括液壓泵、導軌、油管接頭等組成部分。

1.2 工作原理

液壓爬模系統的爬架與導軌相互之間起到支持作用，模板的操作與爬架關系密切。液壓爬模系統的爬架上包括液壓油缸，為導軌的提升提供動力。將導軌提升到指定位置后，與上部爬架懸掛件形成連接關系，實現爬架與模板之間的體系效應。兩者爬升的動力則來自液壓油缸，通過導軌實現爬升效應，爬架模板的爬升在短時間內完成，為墩柱節段循環施工奠定基礎。

2 液壓爬模施工過程

2.1 整體流程

液壓爬模施工過程包括兩個階段，第一階段是逐步安裝爬架：在該階段中首先綁扎首節鋼筋，并安裝工程需要的預埋件；隨后安裝模板并澆筑首節混凝土；完成澆筑后拆除掉模板，并安裝懸掛件，隨后完成主爬架和模板的安裝任務[1]。進入第二節鋼筋綁扎的環節后，同樣依次完成預埋件安裝、模板安裝以及混凝土澆筑等任務；在懸掛件安裝完畢后，安裝爬升導軌，并將爬架爬升。

第二階段是爬架正常使用的階段，待爬架正常爬升后，首先進行綁扎鋼筋、安裝預埋件和模板的操作，隨后澆筑每個節段的混凝土；完成澆筑后拆除模板，依次執行爬升導軌和爬架的操作。

2.2 液壓爬模模架安裝

安裝模架時，首先綁扎墩身的首節鋼筋，并在液壓爬模施工現場安裝三腳架，使得三腳架起到承重作用；與此同時，完成混凝土強度檢測任務，當混凝土強度達到100MPa 后，進入后續的導軌安裝環節，并安裝配套的液壓系統；隨后進入到外操作平臺的安裝階段，其中包括內模物料平臺的安裝任務。

2.3 液壓爬模模架爬升

進入爬升階段前，需要保證混凝土的強度，確定混凝土強度達標后，完成預埋件的安裝工作，借助液壓系統執行模架導軌的提升任務，當導軌達到既定的位置后，將下部的埋件掛座拆除掉，可以在后續安裝過程使用?；趯к壪到y完成支架系統的提升任務，保證支架系統達到一定高度，在合模操作后進行測量，確保合模高度準確；測量無誤后將對拉螺栓連接到一起，最后進行混凝土澆筑。

2.3.1 軌道、爬架爬升的要點。軌道爬升階段中，要保證導軌處于清潔潤滑狀態，在已經完成澆筑的節段上方安裝錨板和錨靴，保證混凝土表面處于支撐狀態，爬靴與軌道之間也處于對應狀態。軌道預壓操作則借助液壓系統，保證軌道和錨錐之間的對應狀態，完成軌道爬升后將錨靴、錨板等設施拆除，并將撐腳停留在混凝土表面。爬架爬升過程中則需要保證各層平臺之間處于斷開狀態，確保液壓單元電機處于開啟狀態；當爬架高度超過高處節段的錨靴銷軸孔后，應當插入錨靴承重銷軸，完成后將液壓動力電源中斷。

2.3.2 爬升階段注意事項。在液壓爬模系統爬升階段，需要注意軌道和爬架爬升的各項要求。爬升階段涉及液壓裝置的操作，操作液壓裝置時必須確保負責人員到位，保證液壓操作萬無一失；爬升過程中需要安排人員進行現場觀察，通過實時對講方式通報現場情況，每個操作平臺至少配置一名專職人員，通報現場具備專用頻道和對講機條件，專職人員將平臺內現場情況通過對講機第一時間匯報到工程管理部門。每完成一個爬升任務，必須要通過對講機和頻道聯絡一次，匯報上下爬箱爬升后的位置情況，進行下一步爬升操作的前提則是爬箱已經完全到位。

軌道爬升階段需要注意與上部爬靴的相對位置，如果爬升到兩者相對接近的位置，需要檢查導軌與槽口之間是否對應，如果相對位置存在錯位現象需要及時調節支撐腳，保證槽口與導軌之間的對應關系[2]。導軌爬升結束后，需要修補后續階段的錨錐孔，為爬架爬升奠定基礎。

系統爬升的同時需要注意爬升的同步狀態，針對發現的不同步現象必須及時處理，保障同步爬升狀態。爬架爬升完成后，對液壓爬模系統的各層平臺角部防護進行全面檢查，確保角部防護符合平臺使用的要求。

2.3.3 液壓爬模內模施工。在內模施工階段，需要注意薄壁空心墩環境；由于操作過程需要物料較多，可以搭設井筒式平臺，將物料堆放在井筒式平臺的上方，該平臺搭設在對拉螺桿上方。內模施工中需要提升井筒式平臺，需要通過塔式起重機提供提升的動力；當每個階段的內模施工結束后，進行拆模操作處理并將內模吊走，借助塔式起重機將平臺提升至目標位置，待平臺固定后進行下一階段的薄壁空心墩施工工作。

第一節空心墩墩身具有實心段和空心段并存的特征，其中空心段是變截面，長度為6m，實心段長度為2m，因此在內模施工中無法直接使用事先訂制的內模，需要在施工現場拼裝內模，并用來處理變截面，拼裝變截面時需要借助竹膠板和鋼模板材料，內模背楞則是槽鋼。應用竹膠板，則發揮竹膠板在質量、加工等方面的優勢，加工過程相對簡便，適應變截面倒角形狀多變的特征。在處理變截面的過程中，可以應用定型鋼模，發揮定型鋼模在強度和整體性方面的優勢。將兩者結合在一起，提升模板使用性能，并為施工帶來很多方便。針對實心墩頂的施工，首先完成埋件預設、分配梁鋪設等工作，隨后將底模鋪設在分配梁上；在此基礎上完成鋼筋綁扎以及混凝土澆筑任務，在實心墩頂內的分配梁、底模等不需要重新取出。

2.3.4 液壓爬模模架拆除。薄壁空心墩施工完畢后，可以對其進行拆模處理，將對拉螺栓松開后，將模板進行后移處理，并將模板拆除后移走。拆除薄壁空心墩施工中的各個部分也要遵從一定的次序，首先拆除三角支架，隨后拆除掉導軌、液壓系統等其他部分，上述部分拆除完畢后，將剩余的支架吊走。此后借助塔吊將所有的構件送到地面，并將各種構件堆放整齊。

3 液壓爬模應用創新

3.1 自動噴淋養生系統

這種噴淋養生系統的組成部分包括蓄水池、輸送管道、噴淋管道、水泵等等，通過閉合形式的噴淋管道實現自動噴淋效果，自動化程度相對較高。自動噴淋系統的關鍵在于水量，通過蓄水池保證自動噴淋系統的后備數量。時間繼電器起到時間控制作用，通過繼電器確定自動噴淋系統兩次工作的間隔時間以及每次工作時間長度；當自動噴淋系統電源處于開啟狀態時，時間繼電器按照事先設定的時間信號進入到開啟狀態，與此同時接觸到水泵開關。蓄水池中的水進入到輸水管道，則需要借助高揚程的水泵，水經過輸水管道后進入到現場噴淋階段，對混凝土表面進行養護作用。這種噴水行為受時間繼電器的自動控制，達到時間繼電器預設的時間后，水泵自動關閉，并停止噴水行為。在薄壁空心墩施工的混凝土養護階段，可以充分應用自動噴淋養生系統，保證薄壁空心墩混凝土處于良好狀態。

3.2 BIM 技術

BIM 技術在工程建模領域應用廣泛，在薄壁空心墩施工中借助BIM 技術建立液壓爬模系統模型，通過BIM技術平臺對施工過程進行模擬，確定薄壁空心墩施工過程的要點。薄壁空心墩施工中需要應用起重機、升降機等多種重型施工機械，通過BIM 技術對重型機械的現場布局進行模擬，設定施工機械在現場的最佳布局方案。重型施工機械在現場的布局要點包括位置、高度、附屬裝置等等，通過BIM 技術對現場布局進行論證并完善設計，形成完整的施工方案。

4 液壓爬模系統特征

4.1 操作便捷

液壓爬模系統安裝施工全過程操作非常便捷，每一階段的施工周期長度僅為4～5d，每完成一節頂升耗時僅為2h。

4.2 安全性強

施工過程在全封閉環境中進行，在平臺的各個層次均設置有防護設施和安全網設施；針對爬模與薄壁空心墩之間的縫隙進行封閉處理，保證空心墩施工現場的安全性，人員施工更加安全。

4.3 節省空間時間

利用液壓爬模系統開展施工，各個平臺的操作作業過程相對獨立。例如在鋼筋綁扎、墩身修飾等環節，均可以在各自的平臺獨立完成，相互之間不會因為進度不同產生干擾，薄壁空心墩施工按照既定進度推進，也為高墩施工留出了充足的時間和空間。

5 結語

在道路橋梁施工過程中，應當充分利用液壓爬模系統，妥善完成薄壁空心墩施工任務，保證橋梁施工質量。與此同時積極拓展液壓爬模系統的應用范圍，在更多領域體現液壓爬模系統的應用價值。